EP3283671A1 - Method for coating a component and use of said method - Google Patents

Method for coating a component and use of said method

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EP3283671A1
EP3283671A1 EP16712213.4A EP16712213A EP3283671A1 EP 3283671 A1 EP3283671 A1 EP 3283671A1 EP 16712213 A EP16712213 A EP 16712213A EP 3283671 A1 EP3283671 A1 EP 3283671A1
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EP
European Patent Office
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coating
component
press
small
transformation
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EP16712213.4A
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EP3283671B1 (en
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Johannes Gündel
André Stein
Mario Lukas
Christian Buchholzer
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Diehl Metal Applications GmbH
Original Assignee
Diehl Metal Applications GmbH
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Publication date
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Publication of EP3283671B1 publication Critical patent/EP3283671B1/en
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
    • C25D5/50—After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/03—Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
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    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585—Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the invention relates to a method for coating a component and the use of such a method.
  • the aim of structural transformation in particular in the form of a reflow process, is to produce a coating or layer with solidification structure from the melt, ie the molten coating, which is low in internal stresses and has an intermetallic phase which has grown at an accelerated rate.
  • a reflow process with the aid of hot air blowers from the company "HAPRO Industrieaus GmbH Solingen", Solingen, is known from practice.
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2010 042 526 A1 discloses a contact element made of a base material having at least one conductive layer made of indium or indium with an admixture or alloy of at least one of the elements of the group of elements comprising copper, silver, Gold, bismuth, nickel, antimony, palladium, iron, carbon and phosphorus.
  • the "press-fit technology" known from practice in the automotive industry is a very reliable technique for electrically connecting or contacting electrical components, in particular connectors and circuit boards.
  • a transition from lead-containing materials to pure tin materials has been carried out in the past.
  • a significant problem with pure tin materials is whisker formation, ie the formation of tin chips, which can cause short circuits in the electrical system.
  • Indium as a soldering aid has long been known in practice. It is known to apply indium in any form, but usually by electroplating, on a component. Subsequently, the indium coating is raised above its melting temperature of e.g. 150 degrees Celsius remelted. Thus, a microstructure transformation or a reflow in the indium coating is achieved.
  • the object of the invention is to provide an improved method for coating a component and to provide an improved use of the method.
  • the method is used to coat a component, wherein the component is in particular an electrical contact element.
  • a coating is applied to the component. After application, the coating has a first material structure. Subsequently, an area of the coating is selected as the conversion area. In this conversion region, a microstructure transformation is performed on the coating.
  • the conversion region here comprises at least a portion of the coating or the entire coating.
  • the coating in the conversion region on a second material structure In the possibly remaining area of the coating, this further has the first material structure.
  • the conversion area is divided into small areas.
  • the microstructure transformation takes place only in one of the small areas and within a respective short-term span. Outside the respective small area no structural transformation takes place within the short-term span.
  • the dimensioning of the small area and the short-term span is dependent on each other such that outside the small area, the previous material structure of the coating is maintained within the short-term span.
  • the structural transformation in the small area is thus independent of the remaining coating, that is, the structural transformation there does not affect the rest of the coating.
  • the small area can also be an incoherent area, that is, the structure transformation can take place simultaneously at several locations or areas during the short-term span. In their respective environment, however, no conversion of the coating takes place during the short-term span.
  • microstructure transformation is completed in one of the small areas, it will be completed during a subsequent, i.e. later short-term span performed in another of the small areas. This is repeated until all small areas and thus the entire conversion area have been completed.
  • Small areas can also be edited multiple times within the same or different short periods.
  • the short-term spans can be selected differently or equally long.
  • the small areas can be chosen differently or equally large.
  • the melting temperature of the coating is exceeded.
  • the melting temperature is only exceeded locally in the small area and only briefly during the short-term span for structural transformation, so that this is sufficient in the small area just for structural transformation.
  • the remaining material, so the remaining coating outside the small area and the rest of the component itself are only slightly thermally stressed during the short-term.
  • the process provides a locally and temporally selective reflow process so that reflow within the small areas can be carried out independently of the residual coating in a plant process.
  • Residual material that is, the remaining coating, outside the respective small area and outside of the conversion area, as well as the component or to be coated base member itself, are only slightly thermally stressed, which is advantageous in terms of mechanical properties of the remaining coating and the base member, there are no changes to be expected here.
  • components When providing accurate mechanical guidance, components may be processed statically or in a continuous manner as described.
  • a connector with a press-fit zone is used as a component. At least one of the small areas is then selected so that it corresponds to the press-in zone or corresponds to a part of the press-in zone.
  • the component is therefore in particular an element or contact element of a connection device in press-fit technology.
  • the press-in zone comprises in particular one or more punched edges of the component.
  • the press-in zones are or are located, for example, on pins.
  • At least one of the small areas is selected so that it corresponds to an edge area or a part of the edge area.
  • the at least one small area is selected such that it corresponds to both the press-in zone or a part of the press-in zone as well as an edge area or a part of the edge area.
  • the coating is applied to the component by a plating process.
  • the coating material has the first material structure, which is to be converted into a second material structure by structural transformation, generally only in regions, namely in the conversion region.
  • the method according to the invention is particularly well suited because it can carry out the structural transformation locally in one operation, without converting the remaining coating outside the conversion range.
  • the microstructure transformation is carried out by a heat source, which enters only locally limited heat on the component.
  • the local limit refers to the small area or part of the small area.
  • a laser arrangement is used as the heat source.
  • the laser arrangement has a pulsed infrared laser.
  • the laser operates to have an angle of incidence between 5 degrees and 90 degrees on the small area.
  • a laser arrangement or a laser beam is particularly suitable for punctual or localized introduction of heat and for the brief introduction of heat and is therefore particularly well suited for the process.
  • the laser beam can be dimensioned with such a small diameter that it covers at most the small area or only part of the small area and still ensures sufficient heat input.
  • the angle at which the laser beam strikes the surface can vary between 5 degrees and 90 degrees, depending on the application.
  • a laser source with a deflection scanner is used as laser arrangement.
  • the deflection scanner sweeps the small area at least once, especially several times during the short-term span.
  • the impact location of the laser or the beam cross-section is in particular smaller, in particular substantially smaller, in particular orders of magnitude smaller than the small area and is guided over the small area by means of the deflection scanner so that it is successively swept one after the other within the short-term span at least once by the laser beam.
  • the energy input into a coating takes place so rapidly and so precisely that the area in which - for the purpose of microstructural transformation - the melting temperature of the coating is exceeded can be limited very precisely, especially on stamped parts.
  • the coating used is an indium or indium-containing coating.
  • indium alloys are used as a coating.
  • Indium alloys are particularly suitable as a coating for the press-fit technique or for such components, since indium-containing coatings hardly tend to whisker formation.
  • these coatings can advantageously be microstructured as explained above, as a result of which whisker formation is reduced.
  • the object of the invention is achieved by a use of the method described above for a component of a connecting device in the press-fitting.
  • the coating is carried out in particular by electroplating and subsequent structural transformation.
  • the method is used for structural transformation by reflow at a conversion region, wherein the transformation region is a coating of a coating of a press-fit zone of a connector.
  • the use of the method according to the invention results in a high-quality structural transformation as described above.
  • the method is used for a microstructure conversion of an indium or indium-containing layer as a coating in the press-fit technology for connectors in the automotive sector.
  • high-quality connectors are required, in particular in the press-fit technique, which have as a coating a microstructured converted indium (containing) layer.
  • Fig. 2 shows an alternative component with alternative coating and laser arrangement.
  • a coating 4 is first galvanically applied by means of a galvanization process, which has a first material structure M1 after application.
  • the coating 4 is an indium coating, alternatively an indium-containing coating.
  • the coating 4 is a coating 4 in the press-fit technology for connectors in the automotive sector.
  • a microstructure transformation is then carried out on the coating 4. The structure ge conversion takes place in the form of a reflow at the conversion area 6a.
  • the coating 4 has a second material structure M2 in the conversion region 6a.
  • the remaining area 6b of the coating 4 remains untreated, that is, retains its first material structure M1.
  • the conversion region 6a is divided into parts, namely small regions 8a-h.
  • the structural transformation takes place at one time only in one of the small areas 8a-h.
  • the texture transformation takes place in a respective short-term span Ta-h.
  • Ta Within one of the short periods Ta - h, only one of the small areas 8a-h is converted.
  • no structural transformation takes place at this short-term span.
  • the small area 8a is converted.
  • the short-term span Tb different therefrom, the small area 8b is converted and so on.
  • the component 2 as a connector has a press-in zone 10, which serves to be electrically contacted by Einpresstechnik with a counterpart, not shown.
  • the small areas 8a-h are chosen so that these parts correspond to the press-fit zone 10.
  • the conversion region 6a is a coating in the region of the press-in zone 10 of the connector.
  • the component 2 also has an edge 12. In the region of the edge 12, an edge region 14 extends.
  • the small regions 8c and 8d are selected so that they each correspond to a part of the edge region 14. During the conversion of the regions 8c and 8d, therefore, only microstructures in the edge region 14 are converted.
  • FIG. 2 shows a heat source 16 and schematically again shows alternative small areas 8a-i of an alternative coating 4 on an alternative component 2, which is likewise only indicated here.
  • the heat source 16 serves to introduce heat into one of the small areas 8a-h at a time or during one of the short-time periods Ta-i.
  • the heat input is locally limited to one of the small areas 8a - i.
  • heat input during the short-term period Ta heats only the small area 8a, so that only there takes place a structural transformation.
  • the remaining small areas 8b-i are not significantly heated so that no structural transformation takes place in them.
  • the heat source 16 is a laser arrangement 18, in particular with a pulsed infrared laser.
  • An angle of incidence ⁇ of the laser beam 24 generated by the laser arrangement 18 on the coating 4 in the example is 80 degrees and describes the angle which the laser beam 24 encloses with the tangential plane to the coating 4 at the point of impact.
  • the laser arrangement 18 comprises a laser source 20, which generates an always rectified laser beam 24.
  • a deflection scanner 22 The laser assembly 18 then deflects the laser beam 24 accordingly to one of the small areas 8a-i and also within the small areas 8a-i. This is indicated in FIG. 2 by a dashed curve of the location of incidence of the laser beam 24 on the coating 4.

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Abstract

In a method for coating a component (2), a coating (4) comprising a first material structure (M1) is applied on the component (2) and subsequently, in a transformation region (6a), a structure transformation is carried out to form a coating (4) of a second material structure (M2), the transformation region (6a) is divided into small regions (8a-h) and the respective structure transformation only takes place in one of the small regions (8a-h) within a respective short time span (Ta-h), wherein no structure transformation takes place outside of the respective small region (8a-h) within the short time span (Ta-h). The procedure is used for a component (2) of a connecting device in press-fit technology.

Description

Verfahren zum Beschichten eines Bauteils und Verwendung des Verfahrens  Method for coating a component and use of the method
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Bauteils sowie die Verwendung eines solchen Verfahrens. The invention relates to a method for coating a component and the use of such a method.
Im Bereich der Bandgalvanik besteht in der Praxis oft der Bedarf, galvanisch verzinnte Bänder nach der Galvanik, also nach Abschluss der galvanischen Bearbeitung, zusätzlich so zu behandeln, dass ein Aufschmelzen der Beschichtung, also der Zinnschicht stattfindet. Im Allgemeinen wird dabei die gesamte Oberfläche bzw. Beschichtung erwärmt. Als Wärmequellen dienen dazu unter anderem Infrarotstrahler, Warmluftgebläse oder Induktoren. Oft besteht allerdings der Bedarf, nur partielle Bereiche der galvanischen Beschichtung aufzuschmelzen, um in anderen Bereichen das galvanische Kristal- lisationsgefüge der Beschichtung zu erhalten. Ziel einer Gefügeumwandlung, insbesondere in Form eines Reflow-Prozesses, ist es, eine Beschichtung bzw. Schicht mit Erstar- rungsgefüge aus der Schmelze, also der aufgeschmolzenen Beschichtung, zu erzeugen, die arm an inneren Spannungen ist und eine beschleunigt gewachsene intermetallische Phase aufweist. Bei Steckverbindern werden so geringe Steck- und Ziehkräfte erzielt sowie eine geringe Neigung zur Bildung von Whiskern sicherstellt. Aus der Praxis bekannt ist beispielsweise ein Reflow-Prozess mit Hilfe von Heißluftgebläsen der Firma "HAPRO Industriegeräte GmbH Solingen", Solingen. In the field of strip electroplating, there is often the need in practice to treat electroplated strips after electroplating, ie after completion of the galvanic processing, in such a way that the coating, ie the tin layer, melts. In general, the entire surface or coating is heated. The heat sources used include infrared radiators, hot air blowers or inductors. Often, however, there is a need to melt only partial areas of the galvanic coating in order to obtain the galvanic crystallization structure of the coating in other areas. The aim of structural transformation, in particular in the form of a reflow process, is to produce a coating or layer with solidification structure from the melt, ie the molten coating, which is low in internal stresses and has an intermetallic phase which has grown at an accelerated rate. In connectors so low insertion and pulling forces are achieved and ensures a low tendency to form whiskers. For example, a reflow process with the aid of hot air blowers from the company "HAPRO Industriegeräte GmbH Solingen", Solingen, is known from practice.
Aus der Praxis ist es bekannt, die Bearbeitung des Materials bzw. der Beschichtung in zwei Arbeitsgängen durchzuführen. In einem ersten Arbeitsgang wird der Bereich der Beschichtung, der umzuschmelzen ist, also die Reflow-Schicht bzw. -Beschichtung galvanisch aufgebracht und nach Abschluss der galvanischen Bearbeitung umgeschmolzen. Danach wird in einem zweiten Arbeitsgang beziehungsweise Durchlauf der restliche Bereich der Beschichtung, der im galvanischen Gefüge verbleiben soll, galvanisch beschichtet und nicht umgeschmolzen. Bedingt durch die oft gute Wärmeleitfähigkeit des Basismaterials ist eine derartige Bearbeitung, in Abhängigkeit der Schmelztemperaturen der Beschichtungen, selten in einem Arbeitsgang möglich. Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2010 042 526 A1 ist ein Kontaktelement aus einem Basismaterial bekannt mit wenigstens einer darauf aufgebrachten leitfähigen Schicht, die aus Indium oder aus Indium mit einer Beimischung oder Legierung von wenigstens einem der Elemente aus der Gruppe von Elementen enthaltend Kupfer, Silber, Gold, Bismut, Nickel, Antimon, Palladium, Eisen, Kohlenstoff und Phosphor besteht. From practice it is known to perform the machining of the material or the coating in two operations. In a first operation, the area of the coating that is to be remelted, ie the reflow layer or coating is applied galvanically and remelted after completion of the galvanic processing. Thereafter, in a second operation or run, the remaining area of the coating, which is to remain in the galvanic structure, is electroplated and not remelted. Due to the often good thermal conductivity of the base material such processing, depending on the melting temperatures of the coatings, rarely in a single operation possible. German Offenlegungsschrift DE 10 2010 042 526 A1 discloses a contact element made of a base material having at least one conductive layer made of indium or indium with an admixture or alloy of at least one of the elements of the group of elements comprising copper, silver, Gold, bismuth, nickel, antimony, palladium, iron, carbon and phosphorus.
Die aus der Praxis bekannte "Einpresstechnik" in der Automobilindustrie ist eine sehr zuverlässige Technik, um elektrische Bauteile, insbesondere Stecker und Platinen, miteinander elektrisch zu verbinden bzw. zu kontaktieren. Aus Umweltschutzgründen wurde hierbei in der Vergangenheit ein Übergang von bleihaltigen Materialien auf Reinzinnmaterialien durchgeführt. Ein wesentliches Problem bei Reinzinnmaterialien ist die Whisker- bildung, das heißt die Entstehung von Zinnspänen, welche Kurzschlüsse in der Elektrik verursachen können. Indium als Löthilfe ist in der Praxis schon lange bekannt. Bekannt ist dabei, Indium in beliebiger Form, jedoch in der Regel durch Galvanisierung, auf ein Bauteil aufzubringen. Anschließend wird die Indium-Beschichtung oberhalb ihrer Schmelztemperatur von z.B. 150 Grad Celsius umgeschmolzen. So wird eine Gefügeumwandlung beziehungsweise ein Reflow in der Indiumbeschichtung erreicht. The "press-fit technology" known from practice in the automotive industry is a very reliable technique for electrically connecting or contacting electrical components, in particular connectors and circuit boards. For environmental reasons, a transition from lead-containing materials to pure tin materials has been carried out in the past. A significant problem with pure tin materials is whisker formation, ie the formation of tin chips, which can cause short circuits in the electrical system. Indium as a soldering aid has long been known in practice. It is known to apply indium in any form, but usually by electroplating, on a component. Subsequently, the indium coating is raised above its melting temperature of e.g. 150 degrees Celsius remelted. Thus, a microstructure transformation or a reflow in the indium coating is achieved.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Beschichten eines Bauteils anzugeben sowie eine verbesserte Verwendung des Verfahrens anzugeben. The object of the invention is to provide an improved method for coating a component and to provide an improved use of the method.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. With regard to the method, the object is achieved by a method according to claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.
Das Verfahren dient zum Beschichten eines Bauteils, wobei das Bauteil insbesondere ein elektrisches Kontaktelement ist. Bei dem Verfahren wird auf dem Bauteil eine Beschichtung aufgebracht. Nach dem Aufbringen weist die Beschichtung ein erstes Materialgefüge auf. Anschließend wird ein Bereich der Beschichtung als Umwandlungsbereich gewählt. In diesem Umwandlungsbereich wird eine Gefügeumwandlung an der Beschichtung vorgenommen. Der Umwandlungsbereich umfasst hierbei zumindest einen Teilbereich der Beschichtung oder die gesamte Beschichtung. Nach der Gefügeum- The method is used to coat a component, wherein the component is in particular an electrical contact element. In the method, a coating is applied to the component. After application, the coating has a first material structure. Subsequently, an area of the coating is selected as the conversion area. In this conversion region, a microstructure transformation is performed on the coating. The conversion region here comprises at least a portion of the coating or the entire coating. After the structural change
Wandlung weist die Beschichtung im Umwandlungsbereich ein zweites Materialgefüge auf. Im eventuellen restlichen Bereich der Beschichtung weist diese weiterhin das erste Materialgefüge auf. Bei dem Verfahren wird der Umwandlungsbereich in Kleinbereiche unterteilt. Die Gefügeumwandlung findet jeweils nur in einem der Kleinbereiche und innerhalb einer jeweiligen Kurzzeitspanne statt. Außerhalb des jeweiligen Kleinbereiches findet innerhalb der Kurzzeitspanne keine Gefügeumwandlung statt. Insbesondere erfolgt also die Dimensionierung des Kleinbereiches und der Kurzzeitspanne in Abhängigkeit voneinander derart, dass außerhalb des Kleinbereiches das bisherige Materialgefüge der Beschichtung innerhalb der Kurzzeitspanne erhalten bleibt. Die Gefügeumwandlung im Kleinbereich erfolgt also unabhängig von der restlichen Beschichtung, das heißt, die Gefügeumwandlung dort wirkt auf die restliche Beschichtung nicht ein. Conversion, the coating in the conversion region on a second material structure. In the possibly remaining area of the coating, this further has the first material structure. In the method, the conversion area is divided into small areas. The microstructure transformation takes place only in one of the small areas and within a respective short-term span. Outside the respective small area no structural transformation takes place within the short-term span. In particular, therefore, the dimensioning of the small area and the short-term span is dependent on each other such that outside the small area, the previous material structure of the coating is maintained within the short-term span. The structural transformation in the small area is thus independent of the remaining coating, that is, the structural transformation there does not affect the rest of the coating.
Der Kleinbereich kann hierbei auch ein unzusammenhängendes Gebiet sein, das heißt, die Gefügeumwandlung kann während der Kurzzeitspanne an mehreren Orten beziehungsweise Bereichen gleichzeitig stattfinden. In deren jeweiliger Umgebung findet während der Kurzzeitspanne jedoch keine Umwandlung der Beschichtung statt. In this case, the small area can also be an incoherent area, that is, the structure transformation can take place simultaneously at several locations or areas during the short-term span. In their respective environment, however, no conversion of the coating takes place during the short-term span.
Ist die Gefügeumwandlung in einem der Kleinbereiche abgeschlossen, wird diese während einer nachfolgenden, d.h. späteren Kurzzeitspanne in einem anderen der Kleinbereiche durchgeführt. Dies wird so lange wiederholt, bis alle Kleinbereiche und damit der gesamte Umwandlungsbereich abgearbeitet sind. Kleinbereiche können auch mehrfach innerhalb derselben oder unterschiedlicher Kurzzeitspannen bearbeitet werden. Die Kurzzeitspannen können dabei unterschiedlich oder gleich lange gewählt werden. Die Kleinbereiche können unterschiedlich oder gleich groß gewählt werden. If the microstructure transformation is completed in one of the small areas, it will be completed during a subsequent, i.e. later short-term span performed in another of the small areas. This is repeated until all small areas and thus the entire conversion area have been completed. Small areas can also be edited multiple times within the same or different short periods. The short-term spans can be selected differently or equally long. The small areas can be chosen differently or equally large.
Bei der Gefügeumwandlung wird die Schmelztemperatur der Beschichtung überschritten. Durch die aufeinander abgestimmte Dimensionierung von Kleinbereich und Kurzzeitspanne wird jedoch zur Gefügeumwandlung die Schmelztemperatur im Vergleich zu einer herkömmlichen Gefügeumwandlung nur lokal im Kleinbereich und nur kurzzeitig während der Kurzzeitspanne überschritten, so dass dies im Kleinbereich gerade für eine Gefügeumwandlung ausreicht. Das restliche Material, also die restliche Beschichtung außerhalb des Kleinbereiches und das restliche Bauteil selbst werden während der Kurzzeitspanne nur geringfügig thermisch beansprucht. In the microstructure transformation, the melting temperature of the coating is exceeded. However, due to the coordinated dimensioning of small area and short-term span, the melting temperature is only exceeded locally in the small area and only briefly during the short-term span for structural transformation, so that this is sufficient in the small area just for structural transformation. The remaining material, so the remaining coating outside the small area and the rest of the component itself are only slightly thermally stressed during the short-term.
Durch das Verfahren wird ein örtlich sowie zeitlich selektiver Reflow-Prozess zur Verfügung gestellt, sodass Reflow innerhalb der Kleinbereiche jeweils unabhängig von der Restbeschichtung in einem Anlagenprozess durchgeführt werden kann. Im Vergleich zu einer herkömmlichen großflächigen beziehungsweise generellen Umwandlung einer Be- schichtung erfolgt die Gefügeumwandlung beziehungsweise ein hierzu notwendiger Energieeintrag kurzzeitig beziehungsweise schnell und gezielt beziehungsweise ortsgenau. Restliches Material, das heißt die restliche Beschichtung, außerhalb des jeweiligen Kleinbereiches und außerhalb des Umwandlungsbereiches, wie auch das Bauteil bzw. zu beschichtende Grundbauteil selbst, werden nur geringfügig thermisch beansprucht, was sich hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften der restlichen Beschichtung und des Grundbauteils vorteilhaft auswirkt, da hier keine Veränderungen zu erwarten sind. The process provides a locally and temporally selective reflow process so that reflow within the small areas can be carried out independently of the residual coating in a plant process. Compared to a conventional large-scale or general conversion of a layering takes place, the structural transformation or a necessary energy input for short or fast and targeted or precise location. Residual material, that is, the remaining coating, outside the respective small area and outside of the conversion area, as well as the component or to be coated base member itself, are only slightly thermally stressed, which is advantageous in terms of mechanical properties of the remaining coating and the base member, there are no changes to be expected here.
Bei Bereitstellung einer genauen mechanischen Führung kann eine Bearbeitung von Bauteilen wie beschrieben statisch oder im Durchlauf erfolgen. When providing accurate mechanical guidance, components may be processed statically or in a continuous manner as described.
Als Bauteil wird ein Steckverbinder mit einer Einpresszone verwendet. Mindestens einer der Kleinbereiche wird dann so gewählt, dass dieser der Einpresszone entspricht oder einem Teil der Einpresszone entspricht. Das Bauteil ist also insbesondere ein Element bzw. Kontaktelement einer Verbindungsvorrichtung in Einpresstechnik. Die Einpresszone umfasst insbesondere eine oder mehrere Stanzkanten des Bauteils. Die Einpresszonen sind bzw. befinden sich beispielsweise an Stiften. Durch das Verfahren gelingt eine ortsgenaue und präzise Gefügeumwandlung in der Einpresszone, sodass besonders dort ein hochqualitatives Beschichtungsmaterial zur Verfügung gestellt wird, welches hinsichtlich seines Gefüges umgewandelt ist, ohne beispielsweise abzuschmelzen oder abzuwandern oder sich wesentlich in der Form zu verändern. Somit bleibt die Einpresszone auch nach einer Gefügeumwandlung vollständig und hochqualitativ beschichtet. Dadurch wird ein verbessertes Einpressverhalten erzielt. As a component, a connector with a press-fit zone is used. At least one of the small areas is then selected so that it corresponds to the press-in zone or corresponds to a part of the press-in zone. The component is therefore in particular an element or contact element of a connection device in press-fit technology. The press-in zone comprises in particular one or more punched edges of the component. The press-in zones are or are located, for example, on pins. By the method succeeds a precise and precise microstructure transformation in the press-in zone, so that there is a high-quality coating material is made available there, which is converted in terms of its structure without, for example, melt or migrate or significantly change in shape. Thus, the press-in zone remains completely and high-quality coated even after structural transformation. As a result, an improved press-fitting behavior is achieved.
Als Bauteil wird ein solches mit einer Kante verwendet. Mindestens einer der Kleinbereiche wird so gewählt, dass dieser einem Kantenbereich oder einem Teil des Kantenbereiches entspricht. Somit ist der mindestens eine Kleinbereich so gewählt, dass dieser sowohl der Einpresszone oder einem Teil der Einpresszone als auch einem Kantenbereich oder einem Teil des Kantenbereiches entspricht. Wie oben für die Einpresszone erläutert, wird insbesondere im Kantenbereich dadurch erreicht, dass keine Abwanderung von Beschichtungsmaterial stattfindet und die Kanten auch nach der Gefügeumwandlung gut mit Beschichtungsmaterial benetzt bleiben. Beispielsweise Schnittkanten an Bauteilen entnetzen sich dadurch nicht oder nur wenig. Vor allem für Kontaktstifte ist dies im Kantenbereich notwendig, wenn die Beschichtung als Gleitbeschichtung zur leichten Steck- und Ziehbarkeit der Stifte dient. Insbesondere Stanzbauteile weisen derartige Kanten auf, als Bauteile werden also insbesondere Stanzbauteile verwendet. ln einer bevorzugten Ausführungsform wird die Beschichtung auf dem Bauteil durch ein Galvanisierungsverfahren aufgebracht. Nach der Galvanisierung besitzt das Beschich- tungsmaterial das erste Materialgefüge, welches - in der Regel nur bereichsweise, nämlich im Umwandlungsbereich - durch Gefügeumwandlung in ein zweites Materialgefüge umgewandelt werden soll. Für ein galvanisiertes Bauteil eignet sich daher das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut, da es in einem Arbeitsgang die Gefügeumwandlung lokal vornehmen kann, ohne die restliche Beschichtung außerhalb des Umwandlungsbereiches umzuwandeln. As a component such is used with an edge. At least one of the small areas is selected so that it corresponds to an edge area or a part of the edge area. Thus, the at least one small area is selected such that it corresponds to both the press-in zone or a part of the press-in zone as well as an edge area or a part of the edge area. As explained above for the press-in zone, in particular in the edge region, the result is that no migration of coating material takes place and the edges remain well wetted with coating material even after the structural transformation. For example, cutting edges on components do not dewet or only slightly. Especially for contact pins this is necessary in the edge area, if the coating serves as a sliding coating for easy insertion and removal of the pins. In particular stamped components have such edges, as components are thus used in particular stamped components. In a preferred embodiment, the coating is applied to the component by a plating process. After galvanization, the coating material has the first material structure, which is to be converted into a second material structure by structural transformation, generally only in regions, namely in the conversion region. For a galvanized component, therefore, the method according to the invention is particularly well suited because it can carry out the structural transformation locally in one operation, without converting the remaining coating outside the conversion range.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Gefügeumwandlung durch eine Wärmequelle, welche Wärme am Bauteil nur lokal begrenzt einträgt. Die lokale Begrenzung bezieht sich hierbei auf den Kleinbereich oder einen Teil des Kleinbereiches. Durch eine entsprechende Wärmequelle kann das vorgenannte Verfahren besonders gut durchgeführt werden, da tatsächlich nur im Kleinbereich die Schmelztemperatur der Beschichtung überschritten wird und die Gefügeumwandlung nur dort stattfinden kann, wobei umgebende Bereiche des Kleinbereichs nicht entsprechend aufgeheizt werden und dort der Schmelzpunkt nicht überschritten wird und somit auch keine Gefügeumwandlung stattfindet. In a preferred embodiment, the microstructure transformation is carried out by a heat source, which enters only locally limited heat on the component. The local limit refers to the small area or part of the small area. By an appropriate heat source, the aforementioned method can be carried out particularly well, since only in the small area, the melting temperature of the coating is exceeded and the microstructure can only take place there, with surrounding areas of the small area are not heated appropriately and there the melting point is not exceeded and thus also no structural transformation takes place.
In einer Variante dieses Verfahrens wird als Wärmequelle eine Laseranordnung verwendet. Insbesondere weist die Laseranordnung einen gepulsten Infrarotlaser auf. Insbesondere arbeitet der Laser derart, dass er einen Auftreffwinkel zwischen 5 Grad und 90 Grad auf den Kleinbereich aufweist. Eine Laseranordnung beziehungsweise ein Laserstrahl eignet sich besonders zur punktuellen beziehungsweise lokal begrenzten Einbringung von Wärme sowie zur kurzzeitigen Einbringung von Wärme und ist damit für das Verfahren besonders gut geeignet. Der Laserstrahl kann hierbei mit so kleinem Durchmesser dimensioniert werden, dass dieser allenfalls den Kleinbereich oder nur einen Teil des Kleinbereiches abdeckt und dennoch genügend Wärmeeintrag sicherstellt. Der Winkel, in dem der Laserstrahl auf die Oberfläche trifft, kann je nach Anwendungsfall zwischen 5 Grad und 90 Grad schwanken. In a variant of this method, a laser arrangement is used as the heat source. In particular, the laser arrangement has a pulsed infrared laser. In particular, the laser operates to have an angle of incidence between 5 degrees and 90 degrees on the small area. A laser arrangement or a laser beam is particularly suitable for punctual or localized introduction of heat and for the brief introduction of heat and is therefore particularly well suited for the process. The laser beam can be dimensioned with such a small diameter that it covers at most the small area or only part of the small area and still ensures sufficient heat input. The angle at which the laser beam strikes the surface can vary between 5 degrees and 90 degrees, depending on the application.
Gemäß der Erfindung erfolgt also der Einsatz eines Lasers als sehr präzise Wärmequelle bezüglich Lokalität und Energiemenge, speziell im Bereich Reflow von Oberflächen bzw. Beschichtungen bei Einpresszonen von Steckverbindern, auch um Entnetzungen der funktionell wichtigen Stanzkanten zu vermeiden. ln einer weiteren Variante des Verfahrens wird als Laseranordnung eine Laserquelle mit einem Ablenkscanner verwendet. Der Ablenkscanner überstreicht während der Kurzzeitspanne mindestens einmal, insbesondere mehrmals, den Kleinbereich. Der Auftreffort des Lasers beziehungsweise der Strahlquerschnitt ist insbesondere kleiner, insbesondere wesentlich kleiner, insbesondere um Größenordnungen kleiner als der Kleinbereich und wird mit Hilfe des Ablenkscanners so über den Kleinbereich geführt, dass dieser nacheinander innerhalb der Kurzzeitspanne dennoch vollständig mindestens einmal vom Laserstrahl überstrichen wird. Durch eine derartige Laseranordnung ist eine besonders gut lokal begrenzte und zeitlich begrenzte Wärmeeinbringung in den Kleinbereich während der Kurzzeitspanne möglich, ohne umliegende Bereiche signifikant zu erwärmen. According to the invention, therefore, the use of a laser as a very precise heat source with respect to locality and amount of energy, especially in the reflow of surfaces or coatings in press-fit zones of connectors, also to avoid dewetting of the functionally important punched edges. In a further variant of the method, a laser source with a deflection scanner is used as laser arrangement. The deflection scanner sweeps the small area at least once, especially several times during the short-term span. The impact location of the laser or the beam cross-section is in particular smaller, in particular substantially smaller, in particular orders of magnitude smaller than the small area and is guided over the small area by means of the deflection scanner so that it is successively swept one after the other within the short-term span at least once by the laser beam. By such a laser arrangement, a particularly well localized and temporally limited heat input into the small area during the short-term period is possible without significantly heating surrounding areas.
Insbesondere mittels eines gepulsten Infrarotlasers und eines dazugehörigen Scanners erfolgt der Energieeintrag in eine Beschichtung derart schnell und derart genau, dass speziell an gestanzten Teilen der Bereich, in welchem - zum Zwecke der Gefügeumwandlung - die Schmelztemperatur der Beschichtung überschritten wird, sehr genau eingegrenzt werden kann. In particular by means of a pulsed infrared laser and an associated scanner, the energy input into a coating takes place so rapidly and so precisely that the area in which - for the purpose of microstructural transformation - the melting temperature of the coating is exceeded can be limited very precisely, especially on stamped parts.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird als Beschichtung eine Indium- oder indiumhaltige Beschichtung verwendet. Insbesondere werden Indiumlegierungen als Beschichtung verwendet. Indiumlegierungen eignen sich besonders gut als Beschichtung für die Einpresstechnik bzw. für derartige Bauteile, da Indium(haltige) Be- schichtungen kaum zur Whiskerbildung neigen. Durch das Verfahren können diese Be- schichtungen wie oben erläutert vorteilhaft gefügeumgewandelt werden, wodurch eine Whiskerbildung vermindert wird. In a preferred embodiment of the method, the coating used is an indium or indium-containing coating. In particular, indium alloys are used as a coating. Indium alloys are particularly suitable as a coating for the press-fit technique or for such components, since indium-containing coatings hardly tend to whisker formation. By virtue of the method, these coatings can advantageously be microstructured as explained above, as a result of which whisker formation is reduced.
Insbesondere ist durch die Erfindung ein Aufschmelzen von Indium(haltigen) Schichten in der Einpresstechnik von Automotive-Steckverbindern möglich. In particular, a melting of indium (containing) layers in the press-fitting of automotive connectors is possible by the invention.
Hinsichtlich der Verwendung wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch eine Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens für ein Bauteil einer Verbindungsvorrichtung in der Einpresstechnik. Insbesondere bei der Einpresstechnik ist es wichtig, Bauteile, vor allem an den Einpresskanten, ausreichend zu beschichten, wobei die Beschichtung insbesondere durch Galvanik und anschließende Gefügeumwandlung durchgeführt wird. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können hier besonders gute Bauteile für die Einpresstechnik hergestellt werden, da beispielsweise Kanten und Einpressbereiche nicht von der Beschichtung entnetzt werden oder sich die geometrische Form der Beschichtung nicht oder für den Zweck der Einpresstechnik nur unwesentlich ändert. With regard to the use of the object of the invention is achieved by a use of the method described above for a component of a connecting device in the press-fitting. In particular, in the press-fitting, it is important to coat components, especially at the press-in edges sufficiently, the coating is carried out in particular by electroplating and subsequent structural transformation. By using the method according to the invention, particularly good components for the press-fit technique can be produced here, since, for example, edges and press-in areas are not dewaxed by the coating or the geometric shape Form of the coating is not or for the purpose of press-fitting only insignificantly changes.
In einer alternativen Ausführungsform wird das Verfahren für eine Gefügeumwandlung durch ein Reflow an einem Umwandlungsbereich verwendet, wobei der Umwandlungsbereich eine Beschichtung bzw. Teil einer Beschichtung einer Einpresszone eines Steckverbinders ist. Insbesondere in der Einpresszone, welche eine entscheidende Zone für entsprechende Steckverbinder darstellt, erfolgt durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine hochqualitative Gefügeumwandlung wie oben beschrieben. In an alternative embodiment, the method is used for structural transformation by reflow at a conversion region, wherein the transformation region is a coating of a coating of a press-fit zone of a connector. In particular, in the press-in zone, which represents a crucial zone for corresponding connectors, the use of the method according to the invention results in a high-quality structural transformation as described above.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird das Verfahren für eine Gefügeumwandlung einer Indium- oder indiumhaltigen Schicht als Beschichtung in der Einpresstechnik für Steckverbindungen im Automotive-Bereich verwendet. Insbesondere im Automotive- Bereich sind hochqualitative Steckverbinder, insbesondere in der Einpresstechnik erforderlich, welche als Beschichtung eine gefügeumgewandelte Indium(haltige) Schicht aufweisen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergeben sich die oben genannten Vorteile auch für die entsprechenden Steckverbinder. In an advantageous embodiment, the method is used for a microstructure conversion of an indium or indium-containing layer as a coating in the press-fit technology for connectors in the automotive sector. Particularly in the automotive sector, high-quality connectors are required, in particular in the press-fit technique, which have as a coating a microstructured converted indium (containing) layer. By the method according to the invention, the above advantages also result for the corresponding connector.
Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen in einer schematischen Prinzipskizze: Further features, effects and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. This shows in a schematic outline sketch:
Fig. 1 ein Bauteil mit Beschichtung, 1 shows a component with coating,
Fig. 2 ein alternatives Bauteil mit alternativer Beschichtung und Laseranordnung. Fig. 2 shows an alternative component with alternative coating and laser arrangement.
Fig. 1 zeigt ein angedeutetes Bauteil 2, hier ein Bauteil in Form eines Steckers einer Verbindungsvorrichtung in Einpresstechnik in Form eines Steckverbinders im Automotive-Bereich. Das Bauteil 2 ist ein elektrisches Kontaktelement in Form eines Kontaktstiftes. Auf dem Bauteil 2 wird zunächst galvanisch eine Beschichtung 4 mit Hilfe eines Gal- vanisierungsverfahrens aufgebracht, die nach dem Aufbringen ein erstes Materialgefüge M1 aufweist. Die Beschichtung 4 ist eine Indium-Beschichtung, alternativ eine indiumhal- tige Beschichtung. Die Beschichtung 4 ist eine Beschichtung 4 in der Einpresstechnik für Steckverbinder im Automotive-Bereich. In einem Umwandlungsbereich 6a der Beschichtung 4, die hier nur einen Teilbereich der gesamten Beschichtung 4 ausmacht, wird anschließend eine Gefügeumwandlung an der Beschichtung 4 vorgenommen. Die Gefü- geumwandlung erfolgt in Form eines Reflow am Umwandlungsbereich 6a. Nach der Gefügeumwandlung weist die Beschichtung 4 im Umwandlungsbereich 6a ein zweites Ma- terialgefüge M2 auf. Der restliche Bereich 6b der Beschichtung 4 bleibt unbehandelt, das heißt behält sein erstes Materialgefüge M1. 1 shows an indicated component 2, here a component in the form of a plug of a connecting device in press-fit technology in the form of a connector in the automotive sector. The component 2 is an electrical contact element in the form of a contact pin. On the component 2, a coating 4 is first galvanically applied by means of a galvanization process, which has a first material structure M1 after application. The coating 4 is an indium coating, alternatively an indium-containing coating. The coating 4 is a coating 4 in the press-fit technology for connectors in the automotive sector. In a conversion region 6a of the coating 4, which here only makes up a portion of the entire coating 4, a microstructure transformation is then carried out on the coating 4. The structure ge conversion takes place in the form of a reflow at the conversion area 6a. After the microstructure transformation, the coating 4 has a second material structure M2 in the conversion region 6a. The remaining area 6b of the coating 4 remains untreated, that is, retains its first material structure M1.
Zur Gefügeumwandlung wird der Umwandlungsbereich 6a in Teile, nämlich Kleinbereiche 8a - h aufgeteilt. Die Gefügeumwandlung findet zu einer Zeit jeweils nur in einem der Kleinbereiche 8a - h statt. In jedem der Kleinbereiche 8a-h findet die Gefügeumwandlung in einer jeweiligen Kurzzeitspanne Ta - h statt. Innerhalb einer der Kurzzeitspannen Ta - h wird nur einer der Kleinbereiche 8a - h umgewandelt. In den restlichen Kleinbereichen 8a-h findet zu dieser Kurzzeitspanne keine Gefügeumwandlung statt. So wird in der Kurzzeitspanne Ta der Kleinbereich 8a umgewandelt. Anschließend wird in der hiervon verschiedenen Kurzzeitspanne Tb der Kleinbereich 8b umgewandelt und so weiter. For structural transformation, the conversion region 6a is divided into parts, namely small regions 8a-h. The structural transformation takes place at one time only in one of the small areas 8a-h. In each of the small regions 8a-h, the texture transformation takes place in a respective short-term span Ta-h. Within one of the short periods Ta - h, only one of the small areas 8a-h is converted. In the remaining small areas 8a-h no structural transformation takes place at this short-term span. Thus, in the short time period Ta, the small area 8a is converted. Subsequently, in the short-term span Tb different therefrom, the small area 8b is converted and so on.
Das Bauteil 2 als Steckverbinder weist eine Einpresszone 10 auf, welch dazu dient, per Einpresstechnik mit einem nicht dargestellten Gegenstück elektrisch kontaktiert zu werden. Die Kleinbereiche 8a - h sind so gewählt, dass diese Teile der Einpresszone 10 entsprechen. Im Beispiel ist der Umwandlungsbereich 6a eine Beschichtung im Bereich der Einpresszone 10 des Steckverbinders. The component 2 as a connector has a press-in zone 10, which serves to be electrically contacted by Einpresstechnik with a counterpart, not shown. The small areas 8a-h are chosen so that these parts correspond to the press-fit zone 10. In the example, the conversion region 6a is a coating in the region of the press-in zone 10 of the connector.
Das Bauteil 2 weist außerdem eine Kante 12 auf. Im Bereich der Kante 12 erstreckt sich ein Kantenbereich 14. Die Kleinbereiche 8c und 8d sind so gewählt, dass diese jeweils einem Teil des Kantenbereiches 14 entsprechen. Bei der Umwandlung der Bereiche 8c und 8d wird also nur Gefüge im Kantenbereich 14 umgewandelt. The component 2 also has an edge 12. In the region of the edge 12, an edge region 14 extends. The small regions 8c and 8d are selected so that they each correspond to a part of the edge region 14. During the conversion of the regions 8c and 8d, therefore, only microstructures in the edge region 14 are converted.
Fig. 2 zeigt eine Wärmequelle 16 und schematisch dargestellt nochmals alternative Kleinbereiche 8a - i einer alternativen Beschichtung 4 auf einem alternativen Bauteil 2, welches hier ebenfalls nur angedeutet ist. FIG. 2 shows a heat source 16 and schematically again shows alternative small areas 8a-i of an alternative coating 4 on an alternative component 2, which is likewise only indicated here.
Die Wärmequelle 16 dient zum Eintrag von Wärme in jeweils einen der Kleinbereiche 8a- h zu einem Zeitpunkt bzw. während einer der Kurzzeitspannen Ta-i. Der Wärmeeintrag erfolgt dabei lokal jeweils begrenzt auf einen der Kleinbereiche 8a - i. Beispielsweise wird durch Wärmeeintrag während der Kurzzeitspanne Ta lediglich der Kleinbereich 8a erwärmt, so dass nur dort eine Gefügeumwandlung stattfindet. Die restlichen Kleinbereiche 8b - i werden nicht signifikant erwärmt, sodass in diesen keine Gefügeumwandlung stattfindet. lm Beispiel ist die Wärmequelle 16 eine Laseranordnung 18, insbesondere mit einem gepulsten Infrarotlaser. Ein Auftreffwinkel α des von der Laseranordnung 18 erzeugten Laserstrahls 24 auf die Beschichtung 4 beträgt im Beispiel 80 Grad und beschreibt den Winkel, den der Laserstrahl 24 mit der Tangentialebene an die Beschichtung 4 am Auf- treffort einschließt. Die Laseranordnung 18 umfasst eine Laserquelle 20, welche einen stets gleichgerichteten Laserstrahl 24 erzeugt. Ein Ablenkscanner 22 Der Laseranordnung 18 lenkt den Laserstrahl 24 dann entsprechend auf einen der Kleinbereiche 8a-i und auch innerhalb der Kleinbereiche 8a-i ab. Dies ist in Fig. 2 durch eine gestrichelte Verlaufslinie des Auftreffortes des Laserstrahls 24 auf die Beschichtung 4 angedeutet. The heat source 16 serves to introduce heat into one of the small areas 8a-h at a time or during one of the short-time periods Ta-i. The heat input is locally limited to one of the small areas 8a - i. For example, heat input during the short-term period Ta heats only the small area 8a, so that only there takes place a structural transformation. The remaining small areas 8b-i are not significantly heated so that no structural transformation takes place in them. In the example, the heat source 16 is a laser arrangement 18, in particular with a pulsed infrared laser. An angle of incidence α of the laser beam 24 generated by the laser arrangement 18 on the coating 4 in the example is 80 degrees and describes the angle which the laser beam 24 encloses with the tangential plane to the coating 4 at the point of impact. The laser arrangement 18 comprises a laser source 20, which generates an always rectified laser beam 24. A deflection scanner 22 The laser assembly 18 then deflects the laser beam 24 accordingly to one of the small areas 8a-i and also within the small areas 8a-i. This is indicated in FIG. 2 by a dashed curve of the location of incidence of the laser beam 24 on the coating 4.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
Bauteil component
Beschichtung coating
a Umwandlungsbereich a conversion range
b restlicher Bereich  b remaining area
8a-i Kleinbereich  8a-i small area
10 Einpresszone  10 press-in zone
12 Kante  12 edge
14 Kantenbereich  14 edge area
16 Wärmequelle  16 heat source
18 Laseranordnung  18 laser arrangement
20 Laserquelle  20 laser source
22 Ablenkscanner  22 deflection scanners
24 Laserstrahl  24 laser beam
M1 ,2 Materialgefüge M1, 2 material structure
Ta-i Kurzzeitspanne  Ta-i short-term span

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Beschichten eines Bauteils (2), insbesondere eines elektrischen Kontaktelements, bei dem 1. A method for coating a component (2), in particular an electrical contact element, in which
- auf dem Bauteil (2) eine Beschichtung (4) aufgebracht wird, die nach dem Aufbringen ein erstes Materialgefüge (M1) aufweist, und anschließend  - On the component (2) a coating (4) is applied, which after application has a first material structure (M1), and then
- in einem Umwandlungsbereich (6a), der zumindest einen Teilbereich der Beschichtung (4) umfasst, eine Gefügeumwandlung an der Beschichtung (4) vorgenommen wird, wobei die Beschichtung (4) nach der Gefügeumwandlung ein zweites Materialgefüge (M2) aufweist,  in a conversion region (6a) which comprises at least a partial region of the coating (4), a microstructure transformation is carried out on the coating (4), the coating (4) having a second material structure (M2) after microstructure transformation,
wobei in which
- der Umwandlungsbereich (6a) in Kleinbereiche (8a-h) unterteilt wird, und  the conversion region (6a) is subdivided into small regions (8a-h), and
- die Gefügeumwandlung jeweils nur in einem der Kleinbereiche (8a-h) innerhalb einer jeweiligen Kurzzeitspanne (Ta-h) stattfindet, wobei außerhalb des jeweiligen Kleinbereiches (8a-h) innerhalb der Kurzzeitspanne (Ta-h) keine Gefügeumwandlung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass  the microstructure transformation takes place only in one of the small regions (8a-h) within a respective short-term span (Ta-h), wherein no microstructure transformation takes place outside the respective small region (8a-h) within the short-term span (Ta-h), characterized that
- als Bauteil (2) ein Steckverbinder mit einer Einpresszone (10) verwendet wird, und - As a component (2) a connector with a press-in zone (10) is used, and
- mindestens einer der Kleinbereiche (8a-h) so gewählt wird, dass dieser der Einpresszone (10) oder einem Teil der Einpresszone (10) entspricht, at least one of the small areas (8a-h) is selected such that it corresponds to the press-in zone (10) or a part of the press-in zone (10),
und and
- als Bauteil (2) ein solches mit einer Kante (12) verwendet wird, und  - As a component (2) such with an edge (12) is used, and
- mindestens einer der Kleinbereiche (8a-h) so gewählt wird, dass dieser einem Kantenbereich (14) oder einem Teil des Kantenbereiches (14) entspricht.  - At least one of the small areas (8a-h) is chosen so that it corresponds to an edge region (14) or a part of the edge region (14).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Beschichtung (4) auf dem Bauteil durch ein Galvanisierungsverfahren aufgebracht wird. the coating (4) is applied to the component by a plating process.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Gefügeumwandlung durch eine am Bauteil (2) auf den Kleinbereich (8a-h) lokal begrenzt Wärme eintragende Wärmequelle (14) erfolgt. the structural transformation takes place by means of a heat source (14) which locally limits the heat input to the small area (8a-h) on the component (2).
4. Verfahren nach Anspruch 3, 4. The method according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
als Wärmequelle (14) eine Laseranordnung (16) verwendet wird; insbesondere mit einem gepulsten Infrarotlaser, insbesondere bei einem Auftreffwinkel (a) auf den Kleinbereich (8a-i) zwischen 5° und 90°. a laser arrangement (16) is used as the heat source (14); in particular with a pulsed infrared laser, in particular at an angle of incidence (a) on the small area (8a-i) between 5 ° and 90 °.
5. Verfahren nach Anspruch 4, 5. The method according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
als Laseranordnung (16) eine Laserquelle (18) mit einem Ablenkscanner (20) verwendet wird, wobei der Ablenkscanner (20) während der Kurzzeitspanne (Ta-i) den Kleinbereich (8a-i) überstreicht. a laser source (18) with a deflection scanner (20) is used as the laser arrangement (16), wherein the deflection scanner (20) passes over the small area (8a-i) during the short-term period (Ta-i).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
als Beschichtung (4) eine Indium- oder indiumhaltige Beschichtung verwendet wird as a coating (4) an indium or indium-containing coating is used
7. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 für ein Bauteil (2) einer Verbindungsvorrichtung in der Einpresstechnik. 7. Use of a method according to one of claims 1 to 6 for a component (2) of a connecting device in the press-fitting.
8. Verwendung nach Anspruch 7 für eine Gefügeumwandlung durch ein Reflow am Umwandlungsbereich (6a), der zumindest Teil einer Beschichtung einer Einpresszone (10) eines Steckverbinders ist. 8. Use according to claim 7 for a structural transformation by a reflow at the conversion region (6a), which is at least part of a coating of a press-fit zone (10) of a connector.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 7 oder 8 für eine Gefügeumwandlung einer Indium- oder indiumhaltigen Schicht als Beschichtung (4) in der Einpresstechnik für Steckverbinder im Automotive-Bereich. 9. Use according to one of claims 7 or 8 for a structural transformation of an indium or indium-containing layer as a coating (4) in the press-fit technology for connectors in the automotive sector.
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